馬 哲,姜 勇,曲 茜
(1.青島國家海洋科學研究中心,山東 青島266072;2.中國國際貿易促進委員會青島市分會,山東 青島266071)
近些年來,由于我國社會經濟的快速發展,水資源面臨嚴峻形勢。水利部有關資料顯示,全國有400多個城市存在供水不足的問題,而比較嚴重的缺水城市已達110個[1]?!度珖Y源綜合規劃》明確指出,截至2030年,考慮南水北調因素,沿海地區年缺水量仍將達到214億m3[2]。海水淡化技術與產業作為緩解缺水問題的有效手段,其發展倍受國家和政府的重視。2016年,國家發改委和國家海洋局聯合編制印發了《全國海水利用“十三五”規劃》,指出“十三五”時期要擴大海水利用應用規模,提升海水利用創新能力,自主海水利用核心技術、材料和關鍵裝備實現產品系列化,產業鏈條日趨完善,培育若干具有國際競爭力的龍頭企業[3]。
山東省經過幾十年的探索,海水淡化產業仍處于有需要,但不成規模;有技術基礎,但創新能力不足;有從業生產商,但不成體系的階段。本文通過探討山東省海水淡化產業發展優勢以及亟待突破的關鍵問題,旨在找到產業發展路徑。
海水總量和水質是影響海水淡化產業規模發展的自然因素。山東省三面環海,北部毗鄰中國渤海,南部被黃海環繞,海岸線達3000多km,占全國的1/10,擁有海灣200余處,使得山東省在海水資源總量上占絕對優勢。水質方面,經監測山東半島在有機物污染、SDI(淤泥密度指數)、溫度、濁度和鹽度等方面總體良好。膠州灣最為突出,研究發現該地區pH、DO、COD、Cu、Zn、油類、PO43-P等指標均符合二類海水水質標準,SS、TDS含量較低,尤其適合作為淡化取水水源[4]。
山東省海水淡化技術研究和應用基礎雄厚。技術研究方面,山東省是科技大省,集聚大量海水淡化研究機構和科研人才,包括中國海洋大學、中科院海洋所、國家海洋局一所、中船重工725所等20多家海水淡化科研能力較強的院所。技術應用方面,在國家有關部委的支持下,相繼建成多項國家海水利用示范工程[5],以青島、煙臺、威海為主體的海水淡化產業集群已初見雛形。擁有自主知識產權的生產企業10余家,包括海諾水務、蘭海希膜、華軒環保等。
山東省是人口和工業大省,市政供水、戰略儲備用水、工業用水需求量均很大。截止到2017年底,常住人口超過1億,但本地淡水資源卻極度匱乏,由于天氣、污染或管網故障等原因極有可能出現斷水現象,完全依靠“南水北調”、“引黃濟青”工程很難滿足市政用水,所以急需穩定水源,填補空缺。根據山東省城區用地現狀和未來規劃,沿海岸線分布著大量的發電廠、化工廠、熱電廠等工業用水大戶[6]。海水淡化水可以作為循環冷卻水、鍋爐用水節省企業開支[7]。
國家和山東省現行的海水淡化產業政策包括2005年國家發展改革委員會和國家海洋局聯合出臺的《海水利用專項規劃》《關于加快發展海水淡化產業的意見》《海水淡化科技發展“十二五”專項規劃》《全國海水利用“十三五”規劃》《青島市海水淡化礦化專項規劃(2017—2030)》等。政策聚焦于海水淡化產業發展規模、海水淡化的關鍵技術、裝備、材料的研發和制造發展目標,但沒有明確的具體扶持政策。如促進海水淡化市場應用的強制政策,緩解企業賦稅的補貼政策,培育技術創新的支持政策等。
經過幾十年的發展,山東省海水淡化在技術研發、設備制造、工程建設和管理等方面都有很大的進步,基本能夠滿足實際的工程需要[8]。但在某些核心技術和關鍵零部件方面與國際先進水平相比還存在很大差距。首先是基礎研究相對薄弱,如廣泛應用于海水淡化工程的反滲透技術,其80%的關鍵設備主要依賴進口,包括反滲透膜及組件、耐蝕低能耗高壓泵、能量回收裝置、熱法成套設備、系統集成技術等[9]。其次是由于工程實踐案例不足,工程經驗積累相對國際同行要少,國際聲譽與知名度還不夠理想。再次是缺少驗證與測試平臺,既無法為自主新技術提供試驗服務,也無法為自主技術與國際產品提供對比性試驗,以促進自主裝置的定型和技術的不斷改進與提升[10]。
按照國家海洋局2015年統計報告數據,山東共25家海水淡化裝置(企業),最大規模是7.5萬t/d,其余均低于1萬t/d,最小的只有5t/d,主要滿足海島居民用水和企業自用水。而天津8企業中規模達10萬t/d就有3家,河北8家企業規模均為1~5萬t/d。
我國現行的海水淡化標準《海水利用標準發展計劃》,是國家標準化管理委員會、國家發展和改革委員會、科技部和國家海洋局于2006年聯合發布的,包括基礎通用標準、產品標準、檢驗標準、技術規范等,保證了各種技術在應用過程中涉及到的標準參考[11]。但與發達國家相比,還存在很大的差距,如海水源水水質、淡化水水質、海水淡化裝置技術等方面還有待完善。
相對于大部分城市的自來水價格,海水淡化成本依然偏高,海水淡化產業化發展面臨諸多困難。需要出臺扶持海水淡化產業發展的具體補貼政策,采取規劃引導、資金支持、政策協調,營造產業發展良好氛圍,共同推進山東省海水淡化產業發展。
(1)加大對山東省內涉??蒲性核?如中國海洋大學、中科院海洋所、國家海洋局一所)的專項科研經費支持,發揮科研機構在海水淡化基礎理論研究方面的優勢。
(2)對海水淡化企業減免稅收,增加科研專項資金補助,鼓勵企業源頭技術創新。
(3)將海水淡化項目納入公益性工程項目,給予基礎設施建設資金補助和配套政策優惠。
(4)將海水淡化水等非常規水源利用納入水資源配置體系和區域水資源利用規劃,鼓勵火電、石油化工、化工、冶金等高用水企業布局到沿海地區,對海水淡化的下游用戶、單位給予一定的補助政策。
(5)對淡化水與當地自來水的差價予以補貼。
(6)加大對用水大戶私自盜采地表水及地下淡水資源的嚴查和處罰力度。
創新發展是打破產業技術瓶頸的有效途徑。首先,促進海水淡化產業發展需要進一步推進海水淡化領域的技術創新,要堅持扎實的基礎研究與工程示范相結合,重點突破關鍵材料、核心部件的瓶頸,在節能降耗、優化結構、減排等方面的技術創新上取得進展。其次,要建立有效的創新獎勵機制,激發科研人員和企業的創新積極性。
近年來,我國新興產業培育經驗證明,產業集群作為新興的產業組織形式,在融資、資源整合以及規避負面效應的能力上表現出絕對的優勢。針對海水淡化產業發展,一方面應積極推進大規模海水淡化應用,特別在沿海缺水城市與“一帶一路”沿線城市的應用,推動自主技術的成果轉化,培育創新型龍頭企業,如山東招金膜天股份有限公司(微濾膜、超濾膜、納濾膜)、山東雙輪股份有限公司(水泵、能量回收裝置)、哈爾濱樂普實業發展中心德州分廠(反滲透玻璃鋼膜殼、反滲透系統管道)、山東天維膜技術有限公司(電驅動膜)等;另一方面組織構建企業、科研單位和大學為創新主體的“產-學-研”自主創新體系,規劃布局,擇優選址,引入社會資金,積極開展新型裝置的工程示范。
發達國家的經驗證明,海水淡化裝置測試平臺的建設與運行極大促進了國際海水淡化技術的成熟與發展,不僅為產業標準的制定提供依據,同時也為企業進入海水淡化產業領域開展技術定型、設備制造等提供了重要的參考。山東省一方面應該積極推進海水淡化裝置測試平臺的建設,形成標準化和具有前瞻性的獨立第三方認證機構。另一方面,應整合已有技術人才力量構建國際認可并符合我國海區特征的源水水質、淡化水水質、及海水淡化裝置技術標準,使裝置的商業化開發有據可依。
綜合上述分析,大力推進海水淡化產業發展是解決山東省淡水資源短缺問題的重要手段,是促進海水資源科學利用的有效方式,也將作為經濟發展新動能給資源市場帶來更多活力。面對現有問題和障礙,建議相關政府部門應多渠道發揮好引導扶持作用,科研單位應關注攻關技術瓶頸,企業應長遠謀劃促進市場活動的良性開展,匯聚各方力量,運行聯動機制。
本文側重戰略分析,對產業發展中相關細節問題還有待更深入的研究。具體包括:海水淡化產業政策分析及完善、海水淡化產業鏈戰略環節分析、海水淡化產業標準制定的相關研究等。